CN114482409B - 一种用于圆管柱自密实混凝土抛顶浇筑施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑施工领域，特别是涉及一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，包括下述步骤：A、制作钢管圆柱并将制成的钢管圆柱按照设计图进行安装B、配置自密实混凝土C、钢管混凝土浇筑。本发明所述的一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，通过设置可以排出混凝土内部产生的气泡的钢管圆柱，避免了混凝土浇筑时，混凝土内部产生的气泡在钢管圆柱内堆积，造成钢管圆柱内部的混凝土空鼓。同时，设置相应的浇筑施工方法与本发明的钢管圆柱结构配合，进一步避免了钢管圆柱内部的混凝土形成空鼓，从而提高了本发明钢管混凝土结构的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，特别是涉及一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法。
背景技术
钢管混凝土结构是在钢管内填充混凝土，将两种不同性质的材料组合成为一整体的复合结构，通过将混凝土灌入钢管中并捣实以加大钢管的强度和刚度。钢管混凝土结构中钢管与其内部混凝土能共同承受外荷载作用，按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土结构、方形钢管混凝土结构、矩形钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等。钢管混凝土结构具有承载力高、延性好，抗震性能优越、施工方便、工期大大缩短、有利于钢管的抗火和防火、耐腐蚀性能优于钢结构等优点，现如今已得到广泛应用。
目前我国高层建筑或者超高层建筑的钢管混凝土通常使用自密实混凝土浇筑，浇筑方式通常采用高抛法或者顶升法。
高抛法：高抛法浇筑钢管混泥土的重要特征是必须从高处抛落，使混凝土利用其自身重量由高处抛落时产生的动能来实现自流平并充满管柱。
顶升法：就是在钢管的下部（高度以便于施工为宜）柱壁上开一个比输送管略大的孔洞，用输送管将混凝土输送泵的出口与之连接，混凝土靠泵压通过输送管连续注入钢柱内，直至柱内注满混凝土。
采用此两种施工方式浇筑钢管混凝土，施工简便，施工周期短；而采用自密实混凝土浇筑，无需振捣，密实度好，钢管混凝土施工不受混凝土养护时间的影响，施工质量优于传统钢筋混凝土框架柱的浇筑质量，在实际施工中被广泛地应用。
但在钢管混泥土浇筑施工中，由于钢柱内会形成完全密闭的环境，导致混凝土内部产生的气泡难以完全排出，特别对于钢管内各内隔板下方2m～3m的区域来说，气泡非常容易在此聚集，形成内隔板、钢管与混凝土表面的空腔，使得钢管混凝土柱内的混凝土截面减小，产生多个不连续的短钢管混凝土，不利于钢柱的整体受力和力的传导，从而影响建筑的整体质量。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的在超高层建筑中，在钢管混泥土浇筑施工中，由于钢柱内会形成完全密闭的环境，导致混凝土内部产生的气泡难以完全排出，特别对于钢管内各内隔板下方2m～3m的区域来说，气泡非常容易在此聚集，形成内隔板、钢管与混凝土表面的空腔，使得钢管混凝土柱内的混凝土截面减小，产生多个不连续的短钢管混凝土，不利于钢柱的整体受力和力的传导，从而影响建筑的整体质量的问题，提供一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，包括下述步骤：
步骤A、制作钢管圆柱并将制成的钢管圆柱按照设计图进行安装：制作可以排出混凝土内部产生的气泡的钢管圆柱，并将该钢管圆柱按照设计图纸安装，形成钢管圆钢骨架。
步骤B、配置自密实混凝土：制作自密实性能满足设计要求的混凝土拌合物。
步骤C、钢管混凝土浇筑：将所述步骤B中制成的自密实混凝土浇筑到钢管圆柱内，形成钢管混凝土结构。
优选地，所述步骤A中的钢管圆柱包括若干钢管节段和内环隔板，所述内环隔板设置在所述钢管节段内，用于增大钢管圆柱的结构强度，在所述内环隔板上设置有混凝土浇筑孔和若干透气孔，所述透气孔可避免混凝土内部产生的气泡在所述内环隔板部位聚集，在所述钢管节段的侧壁上还设置有排气孔，所述排气孔和所述透气孔配合，使混凝土内部形成的气泡可由所述排气孔排出。
优选地，所述混凝土浇筑孔的中心重合于所述内环隔板的轴心设置，且所述混凝土浇筑孔的直径设置为内环隔板直径的一半。
优选地，所述透气孔靠所述内环隔板的外边缘设置。
优选地，所述透气孔围绕所述内环隔板的圆周均匀设置。
优选地，所述透气孔的直径大于混凝土粗骨料的最大直径。
优选地，在所述内环隔板上的底面上还设置有分隔板，所述分隔板将相邻透气孔分隔开，形成独立的透气区域。
优选地，所述分隔板向下延伸的长度大于或者等于10cm。
优选地，所述分隔板的表面设置有导气槽，所述导气槽用于加快混凝土中气泡的排出速度。
优选地，所述导气槽向下延伸的长度不贯穿所述分隔板的底部；所述导气槽的截面设置为槽底尺寸大于槽口尺寸的梯形状，且所述导气槽槽口的开口尺寸设置为小于混凝土细骨料的最小尺寸。
优选地，在所述分隔板上还设置有若干隔挡柱，所述隔挡柱分布在所述分隔板未设所述导气槽的表面，用于防止混凝土中的粗骨料产生沉降。
优选地，所述隔挡柱与所述分隔板的表面形成向上倾斜的夹角。
优选地，所述钢管节段的侧壁上的所述排气孔均设置在所述内环隔板的上方。
优选地，所述排气孔距所述内环隔板的距离设置为小于等于25cm。
优选地，在所述步骤A中，钢管圆柱按照设计图进行安装完成后，还需要划分施工流水段，确保混凝土浇筑的连续性。
优选地，在所述步骤B中，自密实混凝土配合比应根据所应用结构形式的特点、施工工艺以及环境因素对自密实混凝土的技术要求进行设计，在综合考虑混凝土自密实性能、强度、耐久性以及其他必要的性能要求基础上，提出初始配合比，经实验室试配调整得出满足工作性要求的基准配合比，并进一步经强度、耐久性复核得到生产配合比。
优选地，自密实混凝土配合比设计采用绝对体积法；自密实混凝土水胶比小于0.45，胶凝材料用量控制在400kg/m3~550kg/m3。
优选地，自密实混凝土采用添加胶凝材料的方法增加浆体体积或通过添加外加剂的方法改善浆体的粘聚性和流动性。
优选地，所述步骤C中，在建筑板面结构三层以下采用高抛法浇筑，在建筑板面三层以上采用顶升法浇筑。
优选地，采用高抛法浇筑时，将钢管圆柱内的混凝土进行分层浇筑。
优选地，当混凝土分层浇筑到接近所述内环隔板位置时停止，使所述内环隔板与混凝土之间留置间隙，待下一次浇筑混凝土时填平所留置的间隙，并将所述内环隔板完全覆盖。
优选地，混凝土分层浇筑的间隔时间控制在已浇筑完成的混凝土初凝时间之前，并且大于或者等于30分钟。
优选地，第一次分层浇筑时，导管口距离钢管圆柱底面的距离L设置为：20cm≤L≤50cm，且之后的每次浇筑要将导管插入混凝土中20cm以上。
优选地，每一层混凝土浇筑完成后都要进行振捣。
优选地，在进行振捣时，震动棒采用快插慢抽的方式。
优选地，采用顶升法浇筑施工之前，在待施工段的钢管圆柱下部安装带阀门的进料支管。
优选地，进料支管向下倾斜与钢管圆柱之间的连接形成45°的倾角。
优选地，在进行混凝土顶升施工之前，用水润湿钢管圆柱的内表面；湿润完成后对钢管圆柱内残留的水进行清理。
优选地，泵送正式开始前，还需要用水将泵管润湿，之后将泵管与进料支管连接，泵送一定量同配比的砂浆，用于润滑泵管。
优选地，每一根钢管圆柱的混凝土顶升施工都要一次完成，期间不可停顿。
优选地，第一次顶升完成后，待钢管圆柱内的混凝土沉实后，再泵送顶升一次，直至钢管圆柱顶部溢出混凝土结束顶升。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明所述的一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，通过设置可以排出混凝土内部产生的气泡的钢管圆柱，避免了混凝土浇筑时，混凝土内部产生的气泡在钢管圆柱内堆积，造成钢管圆柱内部的混凝土空鼓。同时，设置相应的浇筑施工方法与本发明的钢管圆柱结构配合，进一步避免了钢管圆柱内部的混凝土形成空鼓，从而提高了本发明钢管混凝土结构的力学性能；
2、本发明所述的一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，在所述内环隔板上还设置有分隔板，所述分隔板将相邻透气孔分隔开，形成独立的透气区域，如此在所述分隔板的限制下，可将待排出气泡限制的特定的区域内，避免了大量的气泡往一个透气孔集中，出现排出的气泡移动到所述内环隔板下方未设置所述透气孔的位置，造成这些部位的空鼓，从而保证了钢管圆柱混凝土结构成形后的力学性能。同时所述分隔板，还起到钢筋骨架的作用，使得该部分的混凝土强度得到加强，更进一步提高了钢管圆柱混凝土结构整体的力学性能；
3、本发明所述的一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，在所述分隔板的表面设置有导气槽，所述导气槽用于加快混凝土中气泡的排出速度。从而更进一步保证了钢管圆柱混凝土成形后的力学性能；
4、本发明所述的一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，在所述分隔板上还设置有若干隔挡柱，所述隔挡柱可有效防止所述内环隔板下方混凝土集料中的粗骨料自沉，从而更进一步保证了钢管圆柱混凝土成形后的力学性能；
5、本发明所述的一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，在建筑板面结构三层以下采用高抛法浇筑，在建筑板面三层以上采用顶升法浇筑；且采用高抛法浇筑时，将钢管圆柱内的混凝土进行分层浇筑，如此，可加快混凝土中气泡的排出速度，避免了大量气泡在所述内环隔板位置堆积，从而提高了钢管混凝土结构成型后的力学性能；进一步的，混凝土分层浇筑到接近所述内环隔板位置时停止，使所述内环隔板与混凝土之间留置间隙，待下一次浇筑混凝土时填平所留置的间隙，并将所述内环隔完全覆盖。采用这种结构设置，使靠近所述内环隔板部位的混凝土中的气泡可以提前充分排出，避免了由于所述内环隔的阻挡，减缓气泡排出的效率。
附图说明
图1是一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法的流程示意图；
图2是一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法中所述钢管圆柱的结构示意图；
图3是钢管圆柱中的内环隔板第一视角的结构示意图；
图4是钢管圆柱第二视角的结构示意图；
图5是钢管圆柱第三视角的结构示意图；
图6是图5中所述结构A的示意图。
图中标记：1-钢管节段，2-内环隔板，3-透气孔，4-排气孔，5-分隔板，6-导气槽，7-隔挡柱，8-混凝土浇筑孔。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1至图6所示：
一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，包括下述步骤：
A、制作钢管圆柱并将制成的钢管圆柱按照设计图进行安装：制作可以排出混凝土内部产生的气泡的钢管圆柱，并将该钢管圆柱按照设计图纸安装，形成钢管圆钢骨架。
B、配置自密实混凝土：制作自密实性能满足设计要求的混凝土拌合物。
C、钢管混凝土浇筑：将所述步骤B中制成的自密实混凝土浇筑到钢管圆柱内，形成钢管混凝土结构。
采用本发明所述一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，通过设置可以排出混凝土内部产生的气泡的钢管圆柱，避免了混凝土浇筑时，混凝土内部产生的气泡在钢管圆柱内堆积，造成钢管圆柱内部的混凝土空鼓。同时，设置相应的浇筑施工方法与本发明的钢管圆柱结构配合，进一步避免了钢管圆柱内部的混凝土形成空鼓，从而提高了本发明钢管混凝土结构的力学性能。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述步骤A中的钢管圆柱包括若干钢管节段1和内环隔板2，所述内环隔板2设置在所述钢管节段1内，用于增大钢管圆柱的结构强度，在所述内环隔板2上设置有混凝土浇筑孔8和若干透气孔3，所述透气孔3可避免混凝土内部产生的气泡在所述内环隔板2部位聚集，在所述钢管节段1的侧壁上还设置有排气孔4，所述排气孔4和所述透气孔3配合，使混凝土内部形成的气泡可由所述排气孔4排出。
具体地，在钢管混凝土浇筑施工中，由于钢管圆柱内为相对密封的环境，导致混凝土内部形成的气泡只能不断向上运动，而在气泡的运动过程中由于所述内环隔板2的阻挡，气泡会在所述内环隔板2位置聚集，造成所述内环隔板2下方产生空隙，而在本实施例中，通过在所述内环隔板2上设置若干所述透气孔3，使得混凝土中产生的气泡可穿出所述透气孔3继续向上运动，从而避免了混凝土内部形成的气泡在所述内隔板部位聚集，造成所述内隔板下方产生空隙，形成多个不连续的短钢管混凝土，影响发明钢管混凝土的整体力学性能；进一步地，在所述钢管节段1的侧壁上还设置有排气孔4，所述排气孔4和所述透气孔3配合，使混凝土内部形成的气泡可由所述排气孔4排出，避免了气泡继续传递到下一节段所述钢管节段1中，造成该部分钢管节段1气泡聚集在所述内环隔板2处发生自沉，或者反浆等问题，影响该钢管节段1整体的力学性能。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述混凝土浇筑孔8的中心重合于所述内环隔板2的轴心设置，且所述混凝土浇筑孔8浇筑孔的直径设置为内环隔板2直径的一半。
本实施例中，发明人将所述混凝土浇筑孔8的中心重合于所述内环隔板2的轴心设置，使得混凝土在浇筑过程中在钢管圆柱内的扩散更均匀，避免了混凝土在浇筑过程中离析，影响钢管圆柱结构的力学性能；进一步地，将所述混凝土浇筑孔8浇筑孔的直径设置为内环隔板2直径的一半，一方面，可以使得混凝土浇筑的过程更加顺畅，避免了堵管的发生提高了浇筑的效率；另一方面，也能保证所述内环隔板2有足够的强度支撑钢管圆柱，进一步提高了钢管圆柱混凝土结构整体的力学性能。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述透气孔3靠所述内环隔板2的外边缘设置；且所述透气孔3围绕所述内环隔板2的圆周均匀设置。采用这种结构设置，加快了气泡穿过所述内环隔板2的效率，提高了本发明整体的排气性能。
具体地，本实施例中发明人考虑到在上述方案中的所述混凝土浇筑孔8的主要作用，虽然是用于使混凝土可以均匀分布在各钢管节段1中，但其本身也具有所述透气孔3的作用。即，用于使气泡穿过所述内环隔板2进入到下一钢管节段1中。因此，为了避免气泡全部往所述内环隔板2的中部集中，造成拥堵减缓气泡的排出速度，本实施例中，发明人将所述透气孔3靠所述内环隔板2的外边缘设置。这样，上述问题的出现，从而加快了气泡穿过所述内环隔板2的效率，提高了本发明整体的排气性能。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述透气孔3的直径大于混凝土粗骨料的最大直径。采用这种结构设置，避免了混凝土中的粗骨料堵塞所述透气孔3，影响所述混凝土内产生的气泡向上运动的路径，从而避免了气泡在所述内环隔板2下方集中，造成空鼓产生，再进一步提高了钢管圆柱混凝土结构整体的力学性能。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，在所述内环隔板2上的底面上还设置有分隔板5，所述分隔板5将相邻透气孔3分隔开，形成独立的透气区域。
在上述方案中，发明人通过在所述内环隔板2上设置所述透气孔3，并进一步限定所述透气孔3在所述内环隔板2上分布的位置，有效避免了混凝土中产生的气泡在所述内环隔板2下方聚集，从而避免了所述内环隔板2处空鼓的产生，提高了钢管圆柱混凝土结构整体的力学性能。但依然存在不足，钢管混凝土浇筑施工中，由于混凝土内部气泡分布不均匀，有可能出现大量的气泡往一个透气孔3集中的情况，在这种情况下待排出的气泡容易移动到所述内环隔板2下方未设置所述透气孔3的位置，造成这些部位的空鼓。基于此，在本实施例发明人在所述内环隔板2上还设置有分隔板5，所述分隔板5将相邻透气孔3分隔开，形成独立的透气区域，如此在所述分隔板5的限制下，可将待排出气泡限制的特定的区域内，避免了上述情况的出现，保证了钢管圆柱混凝土结构成形后的力学性能。同时所述分隔板5，还起到钢筋骨架的作用，使得该部分的混凝土强度得到加强，更进一步提高了钢管圆柱混凝土结构整体的力学性能。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述分隔板5向下延伸的长度大于或者等于10cm。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述分隔板5的表面设置有导气槽6，所述导气槽6用于加快混凝土中气泡的排出速度。
本实施例中，发明人考虑到在上述实施例中，设置所述分隔板5将相邻透气孔3分隔开，形成独立的透气区域，如此在所述分隔板5的限制下，可将待排出气泡限制的特定的区域内，避免了排出的气泡容易移动到所述内环隔板2下方未设置所述透气孔3的位置，造成这些部位的空鼓，保证了钢管圆柱混凝土结构成形后的力学性能。但依然存在不足，所述分隔板5设置之后，也会使得更多的气泡集中在某一透气区域中，出现混凝土初凝后气泡还未完全排出的情况，影响钢管圆柱混凝土结构成形后的质量。所以，本实施例中，发明人进一步在所述分隔板5的表面设置有导气槽6，所述导气槽6用于加快混凝土中气泡的排出速度。从而更进一步保证了钢管圆柱混凝土成形后的力学性能。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述导气槽6向下延伸的长度不贯穿所述分隔板5的底部；所述导气槽6的截面设置为槽底尺寸大于槽口尺寸的梯形状，且所述导气槽6槽口的开口尺寸设置为小于混凝土细骨料的最小尺寸。
本实施例中的所述导气槽6应用时，由于混凝土中的细骨料无法进入其内部，使得导气槽6内部难以形成密实的混凝土结构，如此提供了气泡从所述导气槽6中通过的条件。并且，由于所述导气槽6的槽口开口较小，水泥浆渗入其内部速度也会较慢，在所述导气槽6内部未水凝砂浆填满的状态下，气泡从所述导气槽6上升的速度远远大于从混凝土中上升的速度，即使所述导气槽6内部已经被水泥砂浆填满，由于没有骨料的阻挡，气泡在所述导气槽6上升的速度也大于从混凝土中上升的速度。如此，提高了本实施例中的所述导气槽6导气效果。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，在所述分隔板5上还设置有若干隔挡柱7，所述隔挡柱7分布在所述分隔板5未设所述导气槽6的表面，用于防止混凝土中的粗骨料产生沉降。
本实施例中，发明人考虑到在钢管混凝土结构中，通常钢管圆柱一次性浇筑的高度较高，混凝土浇筑后在钢管圆柱的内部混凝土骨料容易产生自沉，特别是在所述内环隔板2的设置部位，由于所述内环隔板2的阻挡，混凝土一旦产生自沉，上部钢管节段1中的骨料难以补充到下部钢管节段1中，造成在所述内环隔板2位置混凝土离析的发生，影响钢管圆柱混凝土结构整体的力学性能。基于此，本实施例中，发明人在所述分隔板5上还设置有若干隔挡柱7，所述隔挡柱7可有效防止所述内环隔板2下方混凝土集料中的粗骨料自沉，从而更进一步保证了钢管圆柱混凝土成形后的力学性能。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述隔挡柱7与所述分隔板5的表面形成向上倾斜的夹角。采用这种结构设置，进一步防止所述内环隔板2下方混凝土集料中的粗骨料自沉，从而更进一步保证了钢管圆柱混凝土成形后的力学性能。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述钢管节段1的侧壁上的所述排气孔4均设置在所述内环隔板2的上方。所述排气孔4距所述内环隔板2的距离设置为小于等于25cm。采用这种结构设置，可以将进入到下一钢管节段1的气泡快速排出，提高了本发明的排气效率。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，在所述步骤A中，钢管圆柱按照设计图进行安装完成后，还需要划分施工流水段，确保混凝土浇筑的连续性。
流水的划分应遵循以下原则：
(1)同一专业工作队在各个施工段上的劳动量应大致相等，相差幅度不宜超过10%～15%；
(2)每个施工段内要有足够的工作面，以保证相应数量的工人、主导施工机械的生产效率，满足合理劳动组织的要求；
(3)施工段的界限应尽可能与结构界限(如沉降缝、伸缩缝等)相吻合，或设在对建筑结构整体性影响小的部位，以保证建筑结构的整体性。
实施例2
如图1至图6所示，本发明所述的一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，在所述步骤B中，自密实混凝土配合比应根据所应用结构形式的特点、施工工艺以及环境因素对自密实混凝土的技术要求进行设计，在综合考虑混凝土自密实性能、强度、耐久性以及其他必要的性能要求基础上，提出初始配合比，经实验室试配调整得出满足工作性要求的基准配合比，并进一步经强度、耐久性复核得到生产配合比。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，自密实混凝土配合比设计采用绝对体积法；自密实混凝土水胶比小于0.45，胶凝材料用量控制在400kg/m3~550kg/m3。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，自密实混凝土采用添加胶凝材料的方法增加浆体体积或通过添加外加剂的方法改善浆体的粘聚性和流动性。
具体地，本实施例中原材料的使用标准如下：
1）水泥
选用P.II52.5低碱普通硅酸盐水泥产品。水泥中氯离子含量不应大于0.06%，预拌混凝土供应单位应保留水泥厂家备案书、出厂合格证、质量证明及复试试验报告等，并对其品种、等级、包装、出厂日期等检查验收，加强批量复试。
2）粗骨料
粗骨料宜采用连续级配或2个及以上单粒径级配搭配使用，最大公称粒径不宜大于20mm；粗骨料的针片状颗粒含量、含泥量及泥块含量，压碎指标，表观密度、堆积密度，如下表要求：
粗骨料的性能指标
3）细骨料
细骨料宜选用级配Ⅱ区的中砂，天然砂的含泥量、泥块含量应符合下表的要求；人工砂的石粉含量应符合下表的要求。试验应按现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52中的相关规定进行。
天然砂的含泥量和泥块含量指标
人工砂的石粉含量
4）外加剂
外加剂宜选用聚羧酸高性能减水剂或高效减水剂。外加剂性能应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB 8076和《混凝土外加剂应用技术规范》GB 50119中的相关规定。
混凝土性能要求具体如下：
1）自密实混凝土拌合物除满足凝结时间、泌水、粘稠性和保水性等普通混凝土拌合物性能外，还应满足混凝土自密实性能。
2）混凝土自密实性能包括填充性、间隙通过性和抗离析性，性能分级及指标测试方法见下表：
混凝土拌合物自密实性能指标
3）自密实性能指标分为必控指标和可选指标，自密实混凝土应根据结构形状、尺寸、配筋状态、施工方式等特点，按下表选择自密实性能指标。
混凝土自密实性能指标应用范围
实施例3
如图1至图6所示，本发明所述的一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，所述步骤C中，在建筑板面结构三层以下采用高抛法浇筑，在建筑板面三层以上采用顶升法浇筑。
高抛法浇筑混凝土的工艺原理是采用合理的配合比，使混凝土拌合物具有很高的流动性，在高空抛落中不离析、不泌水，不经振捣或少振捣而利用浇筑过程中在高处下抛时产生的动能达到自密实的要求。高抛法浇筑工艺成熟，施工简易快捷，且整体的施工成本较低。
顶升法就是在钢柱的下部（高度以便于施工为宜）柱壁上开一个比输送管略大的孔洞，用输送管将混凝土输送泵的出口与之连接，混凝土靠泵压通过输送管连续注入钢柱内，直至柱内注满混凝土。顶升法技术无需振捣，密实度好，钢管混凝土顶升施工不受混凝土养护时间的影响。
本实施例将两种浇筑方法组合使用，既结合了二者的优点，又能够相互补足各自的缺陷。提高了本发明在实际施工中的实用性。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，采用高抛法浇筑时，将钢管圆柱内的混凝土进行分层浇筑。采用这种结构设置，可加快混凝土中气泡的排出速度，避免了大量气泡在所述内环隔板2位置堆积，从而提高了钢管混凝土结构成型后的力学性能。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，混凝土分层浇筑的间隔时间控制在已浇筑完成的混凝土初凝时间之前，并且大于或者等于30分钟。采用这种结构设置，可使得混凝土中的气泡充分排出，进一步提高了钢管混凝土结构成型后的力学性能。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，混凝土分层浇筑到接近所述内环隔板2位置时停止，使所述内环隔板2与混凝土之间留置间隙，待下一次浇筑混凝土时填平所留置的间隙，并将所述内环隔板2完全覆盖。采用这种结构设置，使靠近所述内环隔板2部位的混凝土中的气泡可以提前充分排出，避免了由于所述内环隔板2的阻挡，减缓气泡排出的效率。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，第一次分层浇筑时，导管口距离钢管圆柱底面的距离L设置为：20cm≤L≤50cm，且之后的每次浇筑要将导管插入混凝土中20cm以上。采用这种结构设置，可以使混凝土可以顺畅地流出；同时也避免了混凝土浇筑过程中混入过多的空气。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，每一层混凝土浇筑完成后都要进行振捣。振捣的过程中，可进一步加快混凝土中气泡的排出，同时也使得混凝土结构更加密实，提高了采用本发明施工方法的钢管混凝土结构的力学性能。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，在进行振捣时，震动棒采用快插慢抽的方式。采用这种结构设置，避免了震动棒带入过多空气到混凝土中，同时也可充分使混凝土中气泡排出。进一步提高了采用本发明施工方法的钢管混凝土结构的力学性能。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，采用顶升法浇筑施工之前，在待施工段的钢管圆柱下部安装带阀门的进料支管。采用这种结构设置，可避免在拆除泵管时混凝土回流，造成钢管圆柱内的混凝土的密实度降低。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，进料支管向下倾斜与钢管圆柱之间的连接形成45°的倾角。
本实施例中，进料支管长0.4米，其钢管壁厚必须不小于泵管壁厚，进料支管端头采用压口处理，端头与泵管端头之间用专用高压卡具连接；进料支管与钢管圆柱之间的连接焊缝高度不小于壁厚。为防止施工时灌口处振动剧烈，将进料支管与钢管圆柱之间的焊缝撕裂，在灌口下方钢管圆柱与进料支管之间焊钢板加肋板，加强其刚度，满足二级焊缝要求。本实施例中使进料支管向下倾斜与钢管圆柱之间的连接形成45°的倾角，可防止混凝土进入钢管圆柱之后直接喷射到钢管内壁，减小混凝土向上顶升的阻力。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，在进行混凝土顶升施工之前，用水润湿钢管圆柱的内表面；湿润完成后对钢管圆柱内残留的水进行清理。
在顶升施工开始之前先用水润湿钢管圆柱的内表面，一方面，可对钢管圆柱的内表面起到清洗的作用，避免钢管圆柱内的杂质过多影响混凝土的性能；另一方面，可避免钢柱内表面吸收混凝土中的水分，影响混凝土水灰比，导致混凝土的强度降低。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，泵送正式开始前，还需要用水将泵管润湿，之后将泵管与进料支管连接，泵送一定量同配比的砂浆，用于润滑泵管。润湿泵管的过程中，可将泵管中残留的混凝土渣带出，避免泵管中的杂质过多影响混凝土的性能，同时泵管润湿后同样同样也能避免泵管内表面吸收混凝土集料中水分的作用；进一步，泵送一定量同配比的砂浆，可使泵管的内壁更加润滑，避免了泵送过程中堵管，导致顶升出现中断，影响混凝土的成型质量。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，每一根钢管圆柱的混凝土顶升施工都要一次完成，期间不可停顿。
作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，第一次顶升完成后，待钢管圆柱内的混凝土沉实后，再泵送顶升一次，直至钢管圆柱顶部溢出混凝土结束顶升。采用这种施工方法，进一步提高了钢管圆柱内混凝土的密实度，保证了钢管圆柱混凝土结构的成型质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤A、制作钢管圆柱并将制成的钢管圆柱按照设计图进行安装：制作可以排出混凝土内部产生的气泡的钢管圆柱，并将该钢管圆柱按照设计图纸安装，形成钢管圆钢骨架；
步骤B、配置自密实混凝土：制作自密实性能满足设计要求的混凝土拌合物；
步骤C、钢管混凝土浇筑：将所述步骤B中制成的自密实混凝土浇筑到钢管圆柱内，形成钢管混凝土结构；
所述步骤A中的钢管圆柱包括若干钢管节段和内环隔板，所述内环隔板设置在所述钢管节段内，用于增大钢管圆柱的结构强度，在所述内环隔板上设置有混凝土浇筑孔和若干透气孔，所述透气孔可避免混凝土内部产生的气泡在所述内环隔板部位聚集，在所述钢管节段的侧壁上还设置有排气孔，所述排气孔和所述透气孔配合，使混凝土内部形成的气泡可由所述排气孔排出；
所述混凝土浇筑孔的中心重合于所述内环隔板的轴心设置，且所述混凝土浇筑孔的直径设置为内环隔板直径的一半；在所述内环隔板上的底面上还设置有分隔板，所述分隔板将相邻透气孔分隔开，形成独立的透气区域；
所述分隔板的表面设置有导气槽，所述导气槽用于加快混凝土中气泡的排出速度；所述导气槽向下延伸的长度不贯穿所述分隔板的底部；所述导气槽的截面设置为槽底尺寸大于槽口尺寸的梯形状，且所述导气槽槽口的开口尺寸设置为小于混凝土细骨料的最小尺寸。
2.根据权利要求1所述的用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，其特征在于，在所述分隔板上还设置有若干隔挡柱，所述隔挡柱分布在所述分隔板未设所述导气槽的表面，用于防止混凝土中的粗骨料产生沉降。
3.根据权利要求2所述的用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，其特征在于，所述隔挡柱与所述分隔板的表面形成向上倾斜的夹角。
4.根据权利要求3所述的用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，其特征在于，所述步骤C中，在建筑板面结构三层以下采用高抛法浇筑，在建筑板面三层以上采用顶升法浇筑。
5.根据权利要求1所述的用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，其特征在于，在所述步骤B中，自密实混凝土配合比应根据所应用结构形式的特点、施工工艺以及环境因素对自密实混凝土的技术要求进行设计，在综合考虑混凝土自密实性能、强度、耐久性以及其他必要的性能要求基础上，提出初始配合比，经实验室试配调整得出满足工作性要求的基准配合比，并进一步经强度、耐久性复核得到生产配合比；自密实混凝土配合比设计采用绝对体积法；自密实混凝土水胶比小于0.45，胶凝材料用量控制在400kg/m3~550kg/m3；自密实混凝土采用添加胶凝材料的方法增加浆体体积或通过添加外加剂的方法改善浆体的粘聚性和流动性。
6.根据权利要求5所述的用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，其特征在于，采用高抛法浇筑时，将钢管圆柱内的混凝土进行分层浇筑；当混凝土分层浇筑到接近所述内环隔板位置时停止，使所述内环隔板与混凝土之间留置间隙，待下一次浇筑混凝土时填平所留置的间隙，并将所述内环隔板完全覆盖；混凝土分层浇筑的间隔时间控制在已浇筑完成的混凝土初凝时间之前，并且大于或者等于30分钟；第一次分层浇筑时，导管口距离钢管圆柱底面的距离L设置为：20cm≤L≤50cm，且之后的每次浇筑要将导管插入混凝土中20cm以上；每一层混凝土浇筑完成后都要进行振捣；在进行振捣时，震动棒采用快插慢抽的方式。
7.根据权利要求5所述的用于圆管钢柱自密实混凝土抛顶施工方法，其特征在于，采用顶升法浇筑施工之前，在待施工段的钢管圆柱下部安装带阀门的进料支管；进料支管向下倾斜与钢管圆柱之间的连接形成45°的倾角；在进行混凝土顶升施工之前，用水润湿钢管圆柱的内表面；湿润完成后对钢管圆柱内残留的水进行清理；泵送正式开始前，还需要用水将泵管润湿，之后将泵管与进料支管连接，泵送一定量同配比的砂浆，用于润滑泵管；每一根钢管圆柱的混凝土顶升施工都要一次完成，期间不可停顿；第一次顶升完成后，待钢管圆柱内的混凝土沉实后，再泵送顶升一次，直至钢管圆柱顶部溢出混凝土结束顶升。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhu Guangqiang Inventor after: Zhang Peng Inventor after: Yuan Mengying Inventor after: Yuan Neimeng Inventor after: Chen Rong Inventor after: Zeng Lin Inventor after: Feng Shan Inventor after: Lei Xiang Inventor after: Yang Libin Inventor after: Zhu Yunjie Inventor before: Zhu Guangqiang Inventor before: Zhang Peng Inventor before: Yuan Mengying Inventor before: Yuan Neimeng Inventor before: Chen Rong Inventor before: Zeng Lin Inventor before: Feng Shan Inventor before: Lei Xiang Inventor before: Yang Libin Inventor before: Zhu Yunjie |
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| CB03 | Change of inventor or designer information |